[发明专利]一种芯片供电方法及芯片

说明书

一种芯片供电方法及芯片，配置存储器(202)给NMOS传输门(201)提供配置电压，LDO电路(203)为芯片供电，该方法包括：确定芯片的工作状态从初始化阶段、编程阶段和用户使用阶段中的第一状态改变到初始化阶段、编程阶段和用户使用阶段中的第二状态(S101)；根据芯片的工作状态，调节配置位，调节LDO电路的输出电压(S102)。芯片供电方法降低了芯片在内存配置过程中的功耗，并提升了用户使用阶段的工作性能。

技术领域

本发明涉及现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)芯片的技术领域，特别是一种芯片供电方法及芯片。

背景技术

对于规模庞大的高性能的FPGA的芯片，出现功耗过大的问题是不可避免的，并且巨大的热量可能会对芯片造成严重的，不可恢复的破坏。FPGA芯片内部存在大量的配置存储器，配置存储器的电源耗散是芯片热量的重要来源。配置存储器的电源电压一般由一个或几个LDO提供。有的设计为了节省功耗，会将配置存储器分片使用，用多个LDO控制，不用的部分关掉电源，这样配置存储器的数据也就丢失了。还有的设计为了节省功耗降低了配置存储器电源电压，对于单纯用于存储数据的配置存储器来说，这是个不错的方法，同时降低电源电压还有利于数据的写入。但是FPGA芯片中的配置存储器给FPGA逻辑阵列中的NMOS的传输管提供栅极电压，电压过低会导致数据传输性能和速度下降。

图1为采用现有技术供电方法的时序图，如图1所示，现有LDO供电方法包括初始化阶段、编程阶段和用户使用阶段。Power为电源电压；LDO_PDB为LDO开启信号(LDO_PDB＝0时LDO关闭，LDO_PDB＝1时LDO开启)；VC为LDO输出电压；cwrite为配置存储器写入信号；cclk为时钟信号。

上述现有时序中，VC在初始化阶段，编程阶段，用户使用阶段都输出稳定的1.2v电压给配置存储器，这样在编程阶段配置存储器会消耗较大电流，用户使用阶段数据传输性能和速度一般。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的上述不足，提供基于配置存储器的FPGA芯片配置方法，实现在FPGA配置过程中消耗极低功耗，并在正常工作中提高工作性能的方法。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种芯片供电方法，配置存储器给NMOS传输门提供配置电压，LDO电路为芯片供电，该方法包括：

确定芯片的工作状态从初始化阶段、编程阶段和用户使用阶段中的第一状态改变到初始化阶段、编程阶段和用户使用阶段中的第二状态；

根据芯片的工作状态，调节配置位，调节LDO电路的输出电压。

优选地，第一状态是初始化阶段，LDO电路的输出电压是第一电压；第二状态是编程阶段，调节LDO电路的输出电压包括将第一电压改变为第二输出电压。

优选地，第一状态是编程阶段，LDO电路的输出电压是第二电压；第二状态是用户使用阶段，调节LDO电路的输出电压包括将第二电压改变为第三输出电压。

优选地，调节配置位，调节LDO电路的输出电压的步骤，具体包括：

通过调节配置位，调节LDO电路的可变电阻的阻值，控制LDO的输出电压。

第二方面，本发明提供一种芯片，该芯片包括：

NMOS传输门；

配置存储器，配置存储器给NMOS传输门提供配置电压；和

LDO电路，为芯片供电；

其中，芯片确定芯片的工作状态从初始化阶段、编程阶段和用户使用阶段中的第一状态改变到初始化阶段、编程阶段和用户使用阶段中的第二状态；芯片根据芯片的工作状态，调节配置位；LDO根据调节后的配置位，调节LDO电路的输出电压。